Chronische Darmentzündungen haben beim Pferd wie auch Menschen in den letzten Jahren zugenommen. Insbesondere bei Pferden ist Inflammatory Bowel Disease zunehmend verbreitet und kann ernsthafte gesundheitliche Probleme verursachen. Doch die Diagnose ist aktuell noch aufwändig und belastend für Pferde.
Die Diagnose von Inflammatory Bowel Disease (IBD) beim Pferd erfolgt meist dadurch, dass man zunächst typische Symptome bei betroffenen Pferden beobachtet. Dazu zählen Gewichtsverlust, Leistungsabfall und Schmerzen. Anschließend folgt eine Endoskopie und eine Biopsie aus der Darmwand. Die Diagnostik von IBD ist dadurch für den Pferdebesitzer teuer und für das Pferd stressig, da sie Fasten, Endoskopie und meist den Transport zu einer Pferdeklinik erfordert. Ein weiterer Faktor, der die Diagnose erschwert, ist der lange Magen-Darm-Trakt des Pferdes. Tierärzte können während der Endoskopie nur einen Teil davon untersuchen.
Die Rolle des Mikrobioms bei der Diagnose von Inflammatory Bowel Disease
Da die aktuelle Diagnostik so aufwändig ist, haben Forscher der finnischen Universität Jyväskylä einen innovativen Ansatz entwickelt: Sie nutzen die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft (Mikrobiota) im Kot von Pferden. Frühere Studien bei anderen Spezies, einschließlich Menschen, haben bereits gezeigt, dass man über die Mikrobiota-Zusammensetzung chronische Darmentzündungen erkennen und den Krankheitsverlauf überwachen kann.
In ihrer Studie „Gut Microbiota Profiling as a Promising Tool to Detect Equine Inflammatory Bowel Disease (IBD)“ haben die Forscher die bakterielle Vielfalt und Zusammensetzung von Kotproben untersucht. Es handelte sich dabei um die Proben von 27 gesunden Pferden und 49 Pferden, bei denen eine entzündliche Darmerkrankung (IBD) diagnostiziert worden war. Dabei haben die Wissenschaftler Unterschiede in der Zusammensetzung der Mikrobiota festgestellt. Sie identifizierten bestimmte Bakteriengruppen, die bei Pferden mit Inflammatory Bowel Disease entweder häufig oder seltener vorkamen als bei gesunden Pferden.
KI als Schlüsseltechnologie für chronische Darmentzündungen beim Pferd
Die Forscher entwickelten daraufhin ein Machine-Learning-Modell, um Inflammatory Bowel Disease beim Pferd auf Grundlage der Mikrobiota-Zusammensetzung in Kotproben vorherzusagen. Trotz der relativ kleinen Stichprobengröße konnte man damit das Problem viel besser diagnostizieren als die derzeit verwendeten Methoden zum Nachweis chronischer Darmentzündungen, lautet das Fazit der Wissenschaftler. „Dieses KI-basierte neuronale Netzwerkmodell sagte IBD in den Testproben mit 100 prozentiger Genauigkeit voraus“, berichtet Tiina Sävilä, Postdoktorandin an der Universität Jyväskylä gegenüber ScienceDaily. Damit ist die Grundlage für zukünftige Forschungen und die Entwicklung eines verlässlichen Diagnosewerkzeugs geschaffen. Der nächste Schritt besteht nun darin, das Modell mit einer größeren Anzahl von Proben weiter zu testen und dessen Leistungsfähigkeit zu verbessern.
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